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PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I
Année académique 2010-2011
Titulaire: Philippe Mousty& Wim Gevers
PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I ..................................................... 1
2.4 Les processus perceptifs de haut niveau - Représentation 3D ............................................... 1
2.4.1. Approches théoriques générales ..................................................................................... 2
2.4.1.1.Théories constructivistes ou indirectes (Bruner, 1957 ; Gregory,1972) .................. 2
2.4.1.2 Théories directes (Gibson, 1950, 1966,…) .............................................................. 3
2.4.1.3. Cycle perceptif de Neisser - compromis entre les deux approches précédentes ..... 3
2.4.2. Reconnaissance des patrons visuels ............................................................................... 4
2.4.2.1. Théorie des gabarits (Template theories) ................................................................ 4
2.4.2.2. Théorie des traits (Feature theories) ........................................................................ 4
2.4.2.3 Descriptions structurales .......................................................................................... 5
2.4.3. Reconnaissance des objets ............................................................................................. 6
2.4.3.1. Modèle de Humphreys & Bruce (1989) .................................................................. 6
2.4.3.2. Modèles fondés sur l’extraction de composantes .................................................... 7
Modèle de Marr & Nishihara (1978) ............................................................................ 7
Modèle de Biederman (1987) ......................................................................................... 8
2.5. Les Troubles .......................................................................................................................... 9
2.5.1. Les Troubles vus au cours magistral .............................................................................. 9
2.5.2. Evaluation des troubles de l'identification visuelle des objets (TP) ............................. 12
2.5.2.1. Etape A: Préambule à l'évaluation ........................................................................ 12
2.5.2.2. Etape B: Evaluation du traitement perceptif ......................................................... 12
2.5.2.3. Etape C: Evaluation des traitements associatifs .................................................... 12
2.6. Conclusions ......................................................................................................................... 13
2.4 Les processus perceptifs de haut niveau - Représentation 3D
 Nous pouvons reconstruire une représentation 3-D, stable et indépendante du point de vue de
l’observateur, à partir de photos 2-D ou d’objets 3-D qui sont projetés sur la rétine en 2-D.
 Un objet peut être identifié en dépit du fait qu’il soit partiellement masqué, qu’il soit perçu
selon différents angles de vue,…
 Evidence neuropsychologique en faveur d’un niveau de représentation indépendant du point
de vue de l’observateur :
o Patients avec lésion pariétale droite : capables de nommer et définir les propriétés
d’objets seulement si ceux-ci sont présentés dans un angle de vue conventionnel
(Warrington & Taylor, 1978)
-> agnosie de transformation (Humphreys & Riddoch, 1987)

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-> le passage de 21/2-D à 3-D n’est plus efficient.
o Patients avec lésion pariétale gauche : capables de décrire très précisément les objets
perçus dans des angles de vue conventionnels ou non-conventionnels, mais incapables
de les nommer et de définir leurs propriétés (alors qu’ils les connaissent si on les
interroge verbalement)
-> agnosie associative d'accès sémantique
-> disconnexion entre représentation de la forme de l’objet ("description
structurale") et sa représentation sémantique
 Nous pouvons aussi, sans effort, catégoriser les formes et les objets que nous percevons alors
qu’ils peuvent présenter des caractéristiques visuelles très différentes en termes de taille,
couleur, forme,…
p.ex., on identifie un cocker et un dalmatien comme des chiens alors qu’un chat pourrait
partager davantage de caractéristiques communes avec le cocker
 Ces processus extrêmement complexes ont donné lieu à de nombreuses approches théoriques
2.4.1. Approches théoriques générales
2.4.1.1.Théories constructivistes ou indirectes (Bruner, 1957 ; Gregory,1972)
 La reconnaissance des formes est un processus constructif, pas seulement déterminé par la
stimulation mais sous l’influence de processus descendants (« top-down » plus important que
dans le théorie de David Marr)
 Elle résulte de l’interaction entre le stimulus et les hypothèses faites par le système perceptif
sur la base de ses connaissances antérieures.
 Elle est également influencée par nos motivations, attentes, désirs, …
 Ceci permettrait d’expliquer de nombreuses illusions perceptives. C’est l’argumentation
principale.
 La ligne de droite nous paraît plus longue que celle de gauche alors qu’elles sont de longueur
égale. Selon Gregory, l’illusion de Müller-Lyer montrerait que nous appliquons aux formes et
objets nos connaissances antérieures : les angles formés par les flèches donnent l’impression
que les lignes verticales sont les coins extérieurs ou intérieurs d’un volume (pièce,
bâtiment,…). Ce serait donc un effet de perspective.
 Remarque: cette interprétation basée sur l'utilisation d'indices de profondeur est insuffisante
pour expliquer le fait que l'illusion persiste, même si elle est moins forte, lorsque les angles
sont, p. ex., remplacés par des ellipses).

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2.4.1.2 Théories directes (Gibson, 1950, 1966,…)
 Cette approche donne au contraire la priorité aux processus ascendants.
 La stimulation est suffisamment riche pour permettre la reconnaissance des formes et des
objets grâce à l’extraction d’invariances (constance des propriétés de l’objet)
 Le sens des objets est contenu dans les objets eux-mêmes par les affordances (les
caractéristiques fonctionnelles des objets sont contenues dans la stimulation) sans nécessité de
recourir aux connaissances en mémoire.
Wikipedia dit que affordance = capacité d'un objet à suggérer sa propre utilisation
 La reconnaissance des objets se fait de manière automatique, sans effort, gâce au processus de
résonance (par analogie avec un récepteur radio qui peut capter les ondes d’un émetteur s'il
est réglé sur le bon canal de fréquence)
2.4.1.3. Cycle perceptif de Neisser - compromis entre les deux approches précédentes
 Il reste toute une série de phénomènes perceptifs sans explication sérieuse (voir Lemaire,
1999, pp. 53-59, pour quelques exemples)
 Dans de nombreuses circonstances, la perception visuelle combine des processus ascendants
et descendants
 L’importance relative de ces processus pourrait dépendre notamment des conditions de
vision: les processus descendants/approche indirecte joueraient un rôle plus important quand
ces conditions sont médiocres. Si très bonne condition de vision, le processus du bas vers le
haut/approche directe est plus important. Ex de la cave de Bourgogne.
 Ulric Neisser (1967) a proposé une conception qui concilie les approches directe et indirecte
en combinant processus ascendants et descendants.
Lemaire: nous ne cherchons pas de chimpanzé en haut de la Tour Eiffel à Paris, mais nous
essayons de répérer le Sacré-Coeur ou Notre-Dame. C'est ce que Neisser appelle
l'échantillonage des stimuli.
Fonctionne en boucle. Shémas en mémoire = connaissance acquise ; Environnement stimuli =
prise d’info.

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 Malheureusement cette théorie du cycle perceptif est trop générale et ne spécifie pas assez les
processus impliqués dans la reconnaissance des formes et des objets
 D’une manière générale, les approches théoriques classiques ont sous-évalué la complexité
des processus
2.4.2. Reconnaissance des patrons visuels
 De nombreux travaux ont porté sur la reconnaissance des symboles alphanumériques (lettres,
chiffres) qui peuvent varier considérablement dans leurs caractéristiques visuelles.
Ces théories sont modalisable, un scanner peut reconnaître les caractéristiques des caractères.
 Ces différentes théories partagent l’idée générale que l’information extraite des processus de
traitements de plus bas niveaux doit être « appariée » avec des informations stockées
préalablement en mémoire
2.4.2.1. Théorie des gabarits (Template theories)
 Existence de copies miniatures en mémoire (gabarits = forme prototypique) pour chaque
patron visuel : la reconnaissance du patron dépend du degré de similitude avec un gabarit
disponible (principe du meilleur appariement)
 Cette conception est irréaliste car il y a trop de variabilités dans la stimulation pour aboutir à
un seul gabarit vu la très grande de chacune des formes.
 Pour répondre à ce problème, deux adaptations de la théorie ont été proposées :
o Processus préalable de normalisation de la stimulation pour aboutir à une
représentation standardisée avant l’appariement aux gabarits
o Gabarits multiples (plusieurs prototype pour chacune des formes) pour un même
patron (ou objet) visuel
 Ces solutions sont insatisfaisantes car inefficaces par rapport à la diversité de certains patrons
visuels (ex : reconnaissance de bâtiments) ou trop peu « économiques »
2.4.2.2. Théorie des traits (Feature theories)
 Modèle plus généralisable
 Chaque patron visuel est composé de traits distinctifs,
o Visages : nez, yeux, bouches, ….(chacun ayant des particularités)
o Lettres : lignes horizontales ou verticales, angles, courbes,…
 La combinaison de ces traits distinctifs permettrait d’identifier un patron visuel
 Exemple : le Pandemonium (Selfridge, 1959; Neisser 1967) :
chaque lettre est analysée en fonction de ses traits locaux
constitutifs. En mémoire, chaque lettre est représentée par un «
démon » qui contient la liste de ses traits distinctifs.
 Le Pandemonium (et d’autres modèles similaires) ont tenté de
décrire les processus (activation, inhibition, poids des connexions)

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qui permettraient l’appariement entre le niveau des détecteurs de traits et le niveau des
détecteurs des lettres.
 Les travaux classiques de Neisser sur la recherche visuelle ont fourni un appui à cette théorie:
il est plus rapide de rechercher un Z parmi des caractères curvilignes (O G C ..) que parmi des
caractères angulaires (W N V…)
 D’autres travaux plus récents ont montré que, si l’analyse des traits est vraisemblablement
importante dans l’analyse des lettres, ce n’est pas uniquement la nature des traits distinctifs
qui importe mais aussi d’autres variables (p.ex. leur fréquence spatiale; Harvey et al, 1983)
 Influence du contexte : (ce n'est donc pas un processus complétement ascendant)
o Effet de restauration des lettres : la reconnaissance des lettres bénéficierait-elle de
la reconnaissance du mot ?
o Effet de supériorité des objets : un trait est plus facilement interprété s’il fait partie
d’un objet ou d’une forme cohérente. On met plus de temps à reconnaître une
lettre si elle ne fait pas partie d’un mot.
 Enfin, une simple liste de traits est insuffisante pour spécifier de nombreux patrons visuels (T
et L partagent les mêmes traits ; / \ - peuvent composer un A mais aussi de nombreux autres
patrons) => nécessité de prendre en compte les relations spatiales entre les traits
2.4.2.3 Descriptions structurales
 Description structurale = ensemble de propositions qui « décrit les composantes d’une
configuration et rend explicite l’arrangement structural de ses parties » (Bruce & Green,
1990)
 Exemple : la description structurale de la lettre T pourrait comprendre les cinq propositions
suivantes : (NB, c’est peu économique)
o Il y a deux parties
o Une partie est une ligne horizontale
o Une partie est une ligne verticale
o La ligne verticale est en dessous de la ligne horizontale
o La ligne verticale est bisectrice de la ligne horizontale
 Avantages : certains paramètres peuvent être obligatoires, d’autres pas (ex : la longueur des
lignes) => grandes flexibilité et richesse des descriptions
 Limites :
o Si les descriptions structurales peuvent satisfaire pour la reconnaissance de patrons
2-D, elles ne le sont plus pour les patrons 3-D ou deviendraient trop coûteuses.
o Faiblesses théoriques :
 Les informations contextuelles ne sont pas prises en compte
 Comment s’effectue l’appariement entre descriptions structurales et
connaissances stockées en mémoire ?